Обработка наружных поверхностей тел вращения фрезерованием

Одним из производительных методов обработки наружных поверхностей вращения является фрезерование. Процесс реализуют на специальных фрезерных станках при обработке заготовок ступенчатых валов, коленчатых и т.п. Его можно выполнять на вертикально-фрезерных станках и станках с ЧПУ концевыми фрезами. Точность обработки по контуру обеспечивается по 10…9 квалитетам, R_a = 12,5…6,3 мкм.

Имеются примеры успешной замены токарной обработки поверхностей вращения фрезерованием. К ним следует отнести: фрезерование шеек коленчатых валов, фрезерование тяжелых и некруглых валов, тормозных колодок и накладок. В этих примерах замена точения фрезерованием позволяет избежать тяжелых динамических нагрузок при точении на высоких скоростях.

Фрезерование имеет ряд существенных преимуществ. В частности, при фрезерных процессах резание осуществляется многолезвийным инструментом, что в принципе позволяет уменьшить составляющую погрешности, вызванную размерным износом инструмента, т.е. повысить размерную стойкость инструмента. Кроме того, при фрезеровании резание является прерывистым, что исключает образование длинных стружек, а это улучшает условия работы оператора; облегчает удаление и транспортировку стружки, облегчает обслуживание станков и автоматических линий; повышает надежность работы автоматического оборудования и облегчает комплексную автоматизацию технологического процесса.

Отечественными и иностранными предприятиями проводились работы по использованию для обработки деталей типа тел вращения процесса фрезерования набором дисковых фрез (способ Rotomille), схема которого представлена на рис. 7. Преимуществом этого процесса является возможность получить наружный контур полностью за одну операцию, выполняемую за одну установку. Существенными недостатками являются трудность изготовления и эксплуатации инструмента.

Для обработки наружных поверхностей вращения могут использоваться методы фрезерования внешним и внутренним касанием (рис. 8).

Рисунок 7 – Схема обработки поверхностей вращения набором дисковых фрез по способу Rotomille

а)	б)
а – внешним касанием; б – внутренним касанием Рисунок 8 – Схемы фрезерования наружных поверхностей тел вращения

Круговое фрезерование тел вращения может производиться по схемам внешнего и внутреннего касания заготовки и инструмента. При работе по схеме внутреннего касания (рис. 8, б) значительно увеличивается длина контакта резцов фрезерной головки с заготовкой. Это позволяет по сравнению со схемой внешнего касания увеличить подачу на зуб (рис. 8, а) и, в конечном счете, производительность инструмента. Однако применение схемы внутреннего касания при обработке тел вращения свыше 50…60 мм встречает определенные затруднения ввиду необходимости пропустить заготовку через полый шпиндель инструмента. С увеличением обрабатываемого диаметра эти трудности возрастают, и схема внешнего касания оказывается практически единственно приемлемой.

Фрезерование наружных поверхностей тел вращения можно также осуществить по схеме тангенциального касания цилиндрической или торцовой фрезами (рис. 9), оси которых скрещиваются с осью обрабатываемой заготовки.

а)	б)
а – цилиндрической фрезой; б – торцовой фрезой Рисунок 9 – Фрезерование поверхностей вращения по схеме тангенциального касания